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申请/专利权人：浙江大学海南研究院
摘要：本发明涉及一种水下直升机的姿态控制方法，所述方法包括：建立水下直升机的动力学模型；设计固定时间滑模面，并根据水下直升机的动力学模型设计固定时间滑模控制器；基于自适应理论设计自适应率用来估计建模误差和干扰力；设计李雅普诺夫函数并通过李雅普诺夫定理证明该控制器能够在固定时间内稳定。利用自适应固定时间滑模控制器对三自由度水下直升机进行姿态控制，能够在给定的收敛时间范围内跟踪预设参考信号。该方法使得水下直升机能够实现姿态的稳定控制，并提高姿态控制的准确性和快速性。
主权项：1.一种水下直升机的姿态控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1：建立三自由度水下直升机控制系统的动力学模型并设定原始跟踪误差，所述动力学模型根据拉格朗日方程建立；S2：设计固定时间滑模面，并根据水下直升机的动力学模型设计固定时间滑模控制器；S3：基于自适应理论设计自适应率用来估计建模误差和干扰力；S4：设计李雅普诺夫函数并通过李雅普诺夫定理证明固定时间滑模控制器具有在固定时间内稳定的能力；S5：利用自适应固定时间滑模控制器对三自由度水下直升机进行姿态控制，在给定的收敛时间范围内跟踪预设参考信号；步骤S1中，所述动力学模型的运动方程表示如下： ；其中，是体坐标系中角速度的向量，是地球固定坐标系中的方向向量，定义了地球固定坐标系中的速度与体坐标系中的速度之间的变换矩阵，是惯性矩阵，是科里奥利和向心力矩阵，是粘性流体动力矩阵，是由重力和浮力产生的力或力矩矢量，是推进器产生的驱动力或扭矩向量，是外部干扰；水下直升机的表示如下： ；其中，CG和CB分别是重心和浮力的缩写； 表示为： ；其中是每个推进器产生的推力，和分别表示从体坐标原点到垂直推进器和水平推进器的距离；在步骤S2中，设计固定时间滑模控制器如下： ；简化如下： ；设计固定时间滑模面如下： ；其中，和是用于调整固定时间滑模控制的自由设计参数；微分处理后得到： ；其中，； 采用以下控制率： ；在步骤S3中，是估计的外部扰动量，设计以下自适应率： 。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 浙江大学海南研究院 一种水下直升机的姿态控制方法
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